基于AutoSEA2的船舶典型动力源辐射噪声分析

利用以统计能量分析原理为基础的声仿真软件AutoSEA2建立典型动力源激励的某船分段3D模型,分析了动力源激励力的等效计算及此激励产生的辐射噪声.首先根据舱段的特点,划分子系统并建立耦合关系,得到了统计能量分析模型.然后利用动力设备基座的面导纳概念,将基座面板分别简化为有限简支矩形薄板和无限大薄板,计算并对比了在中高频段这两种简化方案下的激励力.根据确定的激励方案计算得到r该舱段的舱室噪声和水下辐射噪声,并与试验结果进行了比较.对比表明,依此激励计算得到的声振环境预示结果与试验结果吻合较好,证明了统计能量分析在高频区预示船舶声振环境的可靠性.     

考虑声辐射特性的船舶板架结构动力优化设计

提出了一种基于导纳法和遗传算法的船舶板架结构动力优化设计方法,将板架结构分解成由薄板与梁在相应连接节点处耦合的组合结构,利用其导纳公式推导出带有隔振系统的板架结构在任意位置简谐力激励下的弯曲振动响应,并与边界元法相结合,分析计算板架结构的声辐射特性。数值计算表明,只需取较少的耦合节点即可得到较好的计算精度,避免了大量的有限元计算。在此算法的基础上,使用遗传算法进行考虑声辐射特性的板架结构动力优化设计。为提高优化收敛速度,针对船舶板架结构的特点,选取纵桁和强横梁剖面惯性矩作为设计变量,减少了设计变量的个数,并建立满足构件剖面尺寸搭配关系要求的、经过优选的剖面尺寸方案库,便于获得满足约束条件的离散优化解。一个船舶板架结构的动力优化实例验证了方法的有效性。     

线激励下船舶混合构型加筋板的振动特性

文章对某船发电机舱纵向混合构型加筋板的导纳特性进行了研究,运用模态叠加法求解了结构在线激励作用下各特征线上的等效导纳。计算结果显示,根据振动能量在结构上的分布,可按频段将导纳特性分为输入主控区和传递主控区。输入主控区导纳呈现带通特性,三个通频带与相应的筋条结构对应。通过改变筋条的参数可以单独控制加筋板某个频段的导纳特性。     

舰船上层建筑薄板结构可靠性评估研究

常规船舶可靠性评估主要用于舰船整体的可靠性评估,对单项特定项目的可靠性评估存在不确定度高的不足。为此提出舰船上层建筑薄板结构可靠性评估研究,构建硬件理查德·塞勒结构,基于薄板结构性能计算、疲劳性能计算、长期运行性能计算,建立舰船薄板结构可靠性评估模型;利用模型参数以及兼容端口设计,对薄板结构骨架进行提取分析,确定其加权系数代入评估模型,得出可靠性结论,完成提出的可靠性评估研究。试验数据表明,提出的可靠性研究较常规可靠性评估分析不确定度降低75.6%,精度提高63.3%。     

谐振面力作用下的无穷大双周期加筋板的振动响应分析

文章主要研究了流体负载下的无穷大双周期加筋薄板,在周期谐振力作用下的振动响应。假设薄板和加强筋只存在法向力的作用,通过薄板和加强筋的位移连续条件,以及格林函数及傅立叶变换公式的应用,建立了频域内双周期加筋薄板的振动位移方程。利用空间波数法,将加筋薄板的振动位移表达为波数分量的迭加形式。通过数值计算的方法对波数分量进行求解,最后通过方程的傅立叶逆变换,得到了加筋薄板的振动方程。数值计算的结果表明文中的计算方法收敛速度快。     

基于有限元动力计算的浮筏隔振系统功率流研究

结构在中、低频段的振动功率流计算大多采用导纳法,而复杂结构的导纳采用解析方法不易求得.给出了基于结构有限元动响应分析的振动功率流计算方法,采用该方法推导了一典型浮筏隔振系统的传递功率流表达式,编程计算对比了2种隔振方案(橡胶方案、气囊方案)的传递功率流和隔振效果.该方法对此类复杂浮筏隔振系统的设计有一定的指导作用.     

基于有限元的功率流计算及隔振系统优化设计技术研究

振动功率流法是研究柔性结构动态特性的有效手段,导纳功率流分析法是目前的主要研究方法,由于只能得到极少数简单结构的解析导纳,对于复杂的结构导纳功率流分析法束手无策.有限元动态分析可以解决绝大多数结构的振动问题,目前大多数有限元动态分析主要集中于模态分析、位移响应分析等.本文从有限元动力方程推导出发,给出了节点频域复数力的表达式,进而给出基于有限元动力分析的功率流计算方法.对一个单梁隔振系统进行理论计算和有限元计算对比,验证了该方法的准确性.最后,基于该方法对隔振器参数和振源布置位置寻优,得到最优参数使传递到基础的振动能量最小.这种方法对大型结构动态设计具有借鉴意义,可应用到工程实际中.     

基于有限元方法的大型邮轮薄板总段吊装方案设计

考虑到大型邮轮薄板总段使用大量薄板结构,而薄板结构在吊装过程中极易产生变形,在对总段吊装进行方案设计时,利用MSC Patran/Nastran对薄板总段吊装方案进行有限元计算,确定合理的吊装及临时加强方案。     

轻量化造船中薄板对接焊失稳及其临界条件

针对3mm厚的低碳钢薄板进行对接焊试验,使用光学面扫描方法测量焊后的面外变形,可明显地观察到"马鞍形"的失稳变形形状;使用热-弹-塑性有限元分析,并考虑大变形理论,再现薄板对接焊的失稳变形现象,且预测的面外变形与实际测量结果相当吻合。以焊接固有变形为载荷,进行弹性有限元分析,其预测的焊接面外变形与热-弹-塑性有限元分析及试验测量也具有很好的一致性。同时,通过一系列的热-弹-塑性有限元计算和基于固有变形增量法的弹性有限元计算都可获得该对接焊接头发生焊接失稳变形的临界条件,两个结果也相当一致。     

2 800客邮轮型客滚船薄板分段工艺与应用

针对客滚船薄板分段制作过程中易变形,以及分段整体尺寸、甲板面平整度和壁板垂直度较难控问题,以2800客邮轮型客滚船居住舱室薄板分段为例,研究生产设计、材料订货及转运、施工工艺要点。实船建造表明:该工艺满足5~7 mm薄板立体分段的公差要求,提高了薄板分段质量,降低了建造成本。